模块8 建筑防水材料（课件）- 《建筑材料》同步教学（国防科技大学出版社）

建 筑 材 料 目录 模块8 建筑防水材料 8.1 沥青 8.2 防水卷材 8.3 防水涂料 8.4 密封涂料 学习目标 掌握石油沥青的主要技术性质、标准及应用。 了解煤沥青和改性沥青的概念及应用。 掌握防水卷材的种类、技术性能及应用范围。 了解防水涂料和密封材料的应用。 模块8 建筑防水材料 1.按表观密度分类 8.1 沥青 沥青是一种憎水性的有机胶凝材料，具有防潮、防水、防腐的性能，它是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫等)衍生物所组成的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。 沥青材料可分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青包括石油沥青、天然沥青；焦油沥青包括煤沥青、改性沥青等。 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 1.石油沥青的分类 石油沥青按原油的成分分为石蜡基沥青、沥青基沥青和混合基沥青；按石油加工方法不同分为残留沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂解沥青和调和沥青；按用途分为普通石油沥青、建筑石油沥青和道路石油沥青。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 2.石油沥青的组分 石油沥青的化学成分很复杂，很难把其中的化合物逐个分离出来。因此，为了便于研究，通常将其中的化合物按化学成分和物理性质进行分类，成分和性质比较接近的划分为一组，划分后的这些组称为组分。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 3.石油沥青的胶体结构 油分、树脂和沥青质是石油沥青的三大组分，其中油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润沥青质，并在沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。根据沥青中各组分的化学组成和相对含量的不同，胶体结构可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 4.石油沥青的技术性质 1)黏滞性 黏滞性是指沥青材料在外力作用抵抗发生黏性变形的能力，它是沥青材料最为重要的性质。沥青的黏滞性与其组分及所处的温度有关。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 4.石油沥青的技术性质 2)塑性 塑性是指沥青在受到外力作用时，产生变形而不破坏，去除外力后，仍保持变形后形状的性质。沥青的塑性用延伸度表示，简称延度。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 4.石油沥青的技术性质 2)塑性 石油沥青塑性的大小和组分有关，沥青中树脂含量高，则沥青的塑性较大。温度升高时，沥青的塑性增大。塑性小的沥青在低温或负温下易产生开裂，塑性大的沥青能随建筑物的变形而变形，不致产生开裂。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 4.石油沥青的技术性质 3)温度稳定性 温度稳定性是指沥青在高温下，黏滞性和塑性随温度而变化的快慢程度。变化程度越大，沥青的温度稳定性越差。它是沥青性质的重要指标之一。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 4.石油沥青的技术性质 3)温度稳定性 温度稳定性用软化点表示。软化点为沥青受热由固态转变为具有一定流动态时的温度。软化点越高，沥青的温度稳定性越好，即表明沥青的耐热性能越好。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 4.石油沥青的技术性质 4)大气稳定性 大气稳定性是指石油沥青在温度、阳光、空气等的长期作用下性能的稳定程度。大气稳定性好的沥青，沥青层的耐久性就好，耐用时间就长。 以上四大指标是评定沥青质量的主要指标，此外，还有脆点、溶解度、闪点和燃点等，都对沥青的使用产生影响。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 5.石油沥青的技术标准及应用 1)石油沥青的分类及技术标准 根据目前我国现行的标准，石油沥青按照用途和性质分为道路石油沥青、建筑石油沥青、防水防潮石油沥青和普通石油沥青四类。各类沥青是按其技术性质来划分牌号的。 8.1 沥青 8.1.1 石油沥青 1.按表观密度分类 5.石油沥青的技术标准及应用 2)石油沥青的选用 选用石油沥青应根据工程性质(房屋、道路、防腐)及当地气候条件、所处工程部位(层面、地下)来选用。在满足上述要求的前提下，尽量选用牌号高的石油沥青，以保证有较长的使用年限。因为牌号高的沥青比牌号低的沥青含油分多，其挥发、变质所需时间较长，不易变硬，所以抗老化能力强，耐久性好。 8.1 沥青 8.1.2 煤沥青 1.按表观密度分类 煤沥青 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品，其主要成分有油分、脂胶、游离碳等，是芳香族碳氢化合物及氧、硫和氮等衍生物的混合物。烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油，煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的产品即为煤沥青。根据蒸馏程度不同，煤沥青分为高温沥青、中温沥青和低温沥青三种。 8.1 沥青 8.1.3 改性沥青 1.按表观密度分类 改性沥青 对沥青进行氧化、乳化、催化，或者掺入橡胶、树脂、矿物料等物质，使得沥青的性质得到不同程度的改善，所得到的产品称为改性沥青。 按掺加的高分子材料的不同，改性沥青可分为橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶树脂共混改性沥青三类。 8.1 沥青 8.1.3 改性沥青 1.按表观密度分类 1.橡胶改性沥青 橡胶是沥青的重要改性材料，它和沥青有较好的混溶性，并能使沥青具有橡胶的很多优点，如高温变形性小、常温弹性较好、低温柔性较好。常用的品种有：氯丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、再生橡胶改性沥青、热塑性丁苯胶(SBS)改性沥青。 8.1 沥青 8.1.3 改性沥青 1.按表观密度分类 2.树脂改性沥青 用树脂改性沥青可以增加沥青的耐寒性、耐热性、黏结性和不透气性。树脂改性沥青在生产各种卷材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。 8.1 沥青 8.1.3 改性沥青 1.按表观密度分类 3.橡胶树脂共混改性沥青 将橡胶和树脂同时用于沥青改性，可使沥青兼具橡胶和树脂的特性。由于树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故能取得满意的综合效果。 8.1 沥青 8.2.1 防水卷材的基本性能要求 8.2 防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 (1)抗拉强度。抗拉强度是指当建筑物防水基层产生变形或开裂时，防水卷材所能抵抗的最大应力。 (2)延伸率。延伸率是指防水卷材在一定的应变速率下拉断时所产生的最大相对变形率。 (3)抗撕裂强度。当基层产生局部变形或有其他外力作用时，防水卷材常常受到纵向撕扯，防水卷材抵抗纵向撕扯的能力就是抗撕裂强度。 8.2.1 防水卷材的基本性能要求 8.2 防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 (4)不透水性。防水卷材的不透水性反映卷材抵抗压力水渗透的性质，通常用动水压法测量。 (5)温度稳定性。温度稳定性是指防水卷材在高温下不流淌、不起泡、不发黏，低温下不脆裂的性能，即在一定温度变化下保持原有性能的能力，常用耐热度、耐热性等指标表示。 8.2.2 沥青防水卷材 8.2 防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 沥青防水卷材是在基胎(原纸或纤维织物等)上浸涂沥青后，在表面撒布分装或片状格里材料制成的一种防水卷材。沥青防水卷材有石油沥青纸胎油毡、石油沥青玻璃纤维(或玻璃布)胎油毡、铝箔面油毡、改性沥青聚乙烯胎防水卷材、沥青复合胎防水卷材等品种。 8.2.3 高聚物改性沥青防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 SBS改性沥青油毡也称弹性体改性沥青防水卷材或SBS卷材，是以玻纤毡、聚酯毡等增强材料为胎体，以SBS改性石油沥青为浸渍涂盖层，以塑料薄膜为防黏隔离层，经过选材、配料、共熔、浸渍、复合成型、收卷曲等工序加工而成的一种柔性防水卷材。 1.热塑性丁苯胶(SBS)改性沥青油毡 8.2 防水卷材 8.2.3 高聚物改性沥青防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 SBS卷材按胎基不同，分为聚酯胎(PY)、玻纤胎(G)和玻纤增强聚酯毡(PYG)三种；按上表面隔离材料不同，分为聚乙烯膜(PE)、细砂(S)与矿物粒(片)料(M)三种。按材料性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。卷材按不同胎基、不同上表面材料分为六个品种。 1.热塑性丁苯胶(SBS)改性沥青油毡 8.2 防水卷材 8.2.3 高聚物改性沥青防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 APP改性沥青油毡也称塑性体改性沥青防水卷材或APP防水卷材，是以聚酯毡或玻纤毡为胎基、APP为改性剂，两面覆以聚乙烯薄膜或撒布细砂为隔离材料所制成的建筑防水卷材。在石油沥青中加入25%～35%的APP可以大幅度提高沥青的软化点，并能明显改善其低温柔韧性。 2.无规聚丙烯(APP)改性沥青油毡 8.2 防水卷材 8.2.3 高聚物改性沥青防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 该类卷材的特点是具有良好的弹塑性、耐热性和耐紫外线老化性，其软化点在150 ℃以上，温度适应范围为-15 ℃～130 ℃，耐腐蚀性好，自燃点较高(265 ℃)。 2.无规聚丙烯(APP)改性沥青油毡 8.2 防水卷材 8.2.4 合成高分子防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 三元乙丙橡胶防水卷材是以三元乙丙橡胶为主要原料，掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、补强剂和软化剂等，经密炼、拉片、过滤、挤出(或压延)成型、硫化等工序制成的弹性体防水卷材，有硫化型(JL)和非硫化型(JF)两类。 1.三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材 8.2 防水卷材 8.2.4 合成高分子防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料，掺加填充料和适量的改性剂、增塑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等，经过捏合、混炼、造粒、挤出或压延、冷却卷曲等工序加工而成的防水卷材。 2.聚氯乙烯防水卷材 8.2 防水卷材 8.2.4 合成高分子防水卷材 1.硅酸盐水泥的生产 氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材是以氯化聚乙烯树脂和合成橡胶为主体，加入适量的硫化剂、促进剂、稳定剂、软化剂和填充料，经混炼、过滤、压延或挤出成型、硫化等工序制成的高弹性防水卷材。 3.氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材 8.2 防水卷材 硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2 8.3 防水涂料 8.3.1 防水涂料的组成和分类 防水涂料根据不同的组分可以分为单组分防水涂料和双组分防水涂料。根据成膜物质的不同可以分为沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子材料防水涂料。根据涂料的介质不同，又可分为溶剂型防水涂料、水乳型防水涂料和反应型防水涂料。 硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2 8.3 防水涂料 8.3.2 防水涂料的基本性能要求 防水涂料的品种不同，其性能也各不相同。但无论何种防水涂料，要满足防水工程的要求，必须具备以下基本性能： (1)固体含量。固体含量指防水涂料中所含具体的比例。固体含量多少与成膜厚度及涂膜质量密切相关。 (2)柔性。柔性指防水涂料成膜后的膜层在低温下保持柔韧性的性能。它反映防水涂料在低温下的施工和使用性能。 硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2 8.3 防水涂料 8.3.2 防水涂料的基本性能要求 (3)耐热度。耐热度指防水涂料成膜后的防水薄膜在高温下不发生软化变形和不流淌的性能。它反映防水涂膜的耐高温性能。 (4)延伸性。延伸性指防水涂膜适应基层变形的能力。 (5)不透水性。 硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2 8.3 防水涂料 8.3.3 常用防水涂料 1.沥青类防水涂料 沥青类防水涂料是指以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料，主要适用于防水等级为Ⅲ级、Ⅳ级屋面防水及卫生间防水等。 常用的有：冷底子油、膨润土沥青乳液、水乳型沥青防水涂料、橡胶沥青防水涂料等。 硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2 8.3 防水涂料 8.3.3 常用防水涂料 2.合成高分子防水涂料 (1)丙烯酸防水涂料 (2)聚氨酯防水涂料 (3)有机硅防水涂料 8.4.1 密封材料的基本性能要求 8.4 密封涂料 建筑密封胶是对建筑构件和建筑材料间接缝起嵌缝密封、承受接缝位移变形应力并黏结的功能性胶黏剂，与普通胶黏剂的最大区别是承受接缝的位移变形应力，因此密封材料具有水密性和气密性之外，还应具有良好的黏结性，良好的耐高温性、耐低温性和耐老化性能以及一定弹塑性和拉伸压缩循环性能。 8.4.1 密封材料的基本性能要求 8.4 密封涂料 密封材料应具有良好的施工性，具体体现在以下四个方面。 (1）挤出性 (2)自流平性 (3)抗下垂性 (4)密封膏应有适当的同化速度。 8.4.2 常用密封材料 8.4 密封涂料 定型密封材料就是将具有水密性、气密性的密封材料按基层接缝的规格制成一定的形状(条形、环形等)，其主要应用于构件接缝、穿墙管接缝、门窗、结构缝等需要密封的部位。 这种密封材料具有良好的弹性及强度，能够承受结构及构件的变形、振动和位移产生的脆裂和脱落；同时具有良好的气密性、水密性和耐久性，且尺寸精确、使用简便、成本低。 1.定型蜜蜂材料 8.4.2 常用密封材料 8.4 密封涂料 1)遇水不膨胀的止水带 止水带也称为封缝带，是处理建筑物或地下构筑物接缝(伸缩缝、施工缝、变形缝)用的一类定型防水密封材料。常用的品种有橡胶止水带、塑料止水带和聚氯乙烯胶泥防水带等。 1.定型蜜蜂材料 8.4.2 常用密封材料 8.4 密封涂料 2)遇水膨胀的定型密封材料 (1)SPJ型遇水膨胀橡胶。 (2)BW遇水膨胀止水条。 (3)PZ-CL遇水膨胀止水条。 1.定型蜜蜂材料 8.4.2 常用密封材料 8.4 密封涂料 2)遇水膨胀的定型密封材料 (1)SPJ型遇水膨胀橡胶。 (2)BW遇水膨胀止水条。 (3)PZ-CL遇水膨胀止水条。 1.定型蜜蜂材料 8.4.2 常用密封材料 8.4 密封涂料 不定型密封材料通常为膏状材料，俗称密封膏或嵌缝膏。该类材料应用范围广，特别是与定型材料复合使用时既经济又有效。不定型密封材料的品种很多，其中有塑性密封材料、弹性密封材料和弹塑性密封材料。弹性密封材料的密封性、环境适应性、抗老化性能都好于塑性密封材料，弹塑性密封材料的性能居于两者之间。 2.不定型蜜蜂材料 8.4.2 常用密封材料 8.4 密封涂料 1)改性沥青油膏 2)聚氯乙烯胶泥 3)聚硫橡胶密封材料 4)有机硅建筑密封膏 5)聚氨酯弹性密封膏 6)丙烯酸密封膏 2.不定型蜜蜂材料 1.石油沥青有哪几类？各有什么用途？ 2.石油沥青的组分是什么？它们对石油沥青的性质有什么影响？ 3.石油沥青与煤沥青的区别有哪些？ 4.怎样判断沥青质量的好坏？ 模块8 建筑防水材料 5.防水卷材有哪些基本性能要求？ 6.简述APP改性沥青防水卷材和SBS改性沥青防水卷材的应用。 7.常用的建筑防水涂料有哪几种？分别有些什么特点？ 8.简述常用密封材料的种类及主要用途。 模块8 建筑防水材料 $$